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Die Accumulatoren mit Rcksicht auf ihre Verwendung als Gebrauchselemente im Laboratorium.

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Widerstand von geschmolzenen Legirunyen.
583
erleidet, nur eine Folge der bei diesem Metall so hervorragend ausgepragten krystallinischen Structur sei. Dies
aber wiirde, wie mir scheint, mit den mitgetheilten Beobachtungen nicht zu vereinbaren sein; da ja diese Abnahme im
Widerstand 'auch bei den Legirungen des W ismuths sich
findet; denn wir konnen nicht wohl annehmen, dass die einzelnen Wismuththeilchen, welche in dem iibrigen Theil der
Legirung aufgelost sind, im Stande seien, ahnlich p o s s e
Krystalle zu bilden, wie das reine Metall.
Dies scheint mir das hauptsachlichste Ltesultat der besprochenen Versuche zu sein, dass wir die Eigenthumlichkeit
des Wismuths, seinen Widerstand beim Schmelzen zu vermindern, als eine specifische Eigenschaft dieses Metalles betrachten miissen, nicht als eine zufhllige, die blos durch die
besondere Structur bedingt ware.
Miinchen, Mare 1888.
X.
I)&?
AcczcitntcZutore!rb rnit RucIzsicIz t ctuf ihre
Verwetduny nls Gebr~ctttchselerv~ente
+na Lwbomtoriurn; u m W . Kohlo8ccusoh.
(I11erz.u Tnf. I\'
Fig. 11-12.)
1. Die technische Ausbildung der Accumulatoren ist zur
Zeit so weit gediehen, dass man deren Anschaffung fur den
Gebrauch in deli chemischen und besolidem i n den physikalischen Laboratorien wohl empf'ehlen kann. Dass ein Bedtirfniss im Laboratorium nach eiriem Element vorliegt, welches
bei nahe convtanter electromotorischer Kraft starke Strome
langere Zeit hindurch zuverlassig liefert, und dass auch die
brauchbarsten der Prinidrelemente diesem Bediirfniss nur mangelhaft entsprechen, unterliegt wohl keinem Zweifel. Ich habe
nun seit inehrercn Jahren mit Accumulatoren verschiedener
Systeme gearbeitet, einige Sorten genau untersucht, auch Batterien selbst gebaut und will hier kurz die Erfahrungen, die
ich gemacht habe, zusammenschreiben. Etwas wesentlich Neues
584
W. Kohlrausch.
enthalten die nachfolgenden Beilen kauni, dagegen eine Anzahil
brauchbarer praktischer Winke. Die Mittlieilung der guten
Erfahruiigcn ist vielleicht manclien der Herren Collegen willkommen , und vor schlechten Erfahrungen kann ich vielleicht
hier und dn schiitzen.
Die wcsentliclisten Vortheile der Accumulatoren liegen
neben der xteten Bereitschaft der Elemente darin, dass man
geiiau weiss, was man von dem gelacleiien Element zu erwarten hat, dass die Lcistungen der Accumulatoren im Vergleicli
niit arideren , den gleichen Raum beanspruchenden Elemeriteri
schr hocli und ausserst zuverlassig sind, dass der innere Widerstand selir klein ist, und dass eridlich fast alle Belastigungcn
fortfallen, dic das Zusammensetzen der Primarelemcnte uud
die Vcrwendung der starken Siiureii rnit sich bringt.
Yon Naclitheilen siiid auch die Accumulatoren nicht frei.
Vor allen Dingen erfordern sie Ladung, urn gebrauchsfahig zu
sein. Dic Elcmcnte sind ferner im allgoineinon xu schwcr, um
bequein traiqortabel zu sein. Sollen Gruppen vori Accumulatoren :Ln bcliebigeri PlLtzcn im Laboratoriurn aufgestellt werden kiinnen , so kann man sic iibrigcns dadurch transportabel
machen, dass nian sie auf eincin starkeii Brett mit Bandleisten
ein fur allemal aufstcllt und an den Enden des Brettes starke
Handgriflc anbringt. Nur thut nian gut, die Handgriffe so
nach oben zu biegeii, dass beim Tragen Jcr Schwcrpuiikt crheblicli tiefer als die trageridcri HLnde liegt.
Es miissen ferner die Elemente, wenn sie niclit leiden
sollen, riach dem Entladen mogliclist bald wicder gelacleri wcrden, und solleii auch mit geringer Ladung nicht laiige stchen.
Die wahrend der letzten Periode des Ladciis aufstcigenden
Gasblascii reisscn ScliwefelsLure init sidi, wclche in der Umgebung tler Elemerite befiridliche Mctalle aiigreift urid Hustenreix erxeugt. Nachtlieile Lltcrer Systeme, z. B. das Ausfalleri
der Fiillmasse am den Bleiplatten, das Werfeii der positiven
Platten mit irineren Kurzschliisseii im Gefolge hat man neuerdings vermeiden gelernt. Es scheint nacli den iieueren Pormen
iibcrhaupt , als ob man die Lebemsdauer dcr Accumulatoren
mit der Zeit auf viele J a h r e wird verbiirgen konnen.
Ich beziehe mich im Folgenden nur auf Accumulatoren,
Accurnulatorefi.
585
welche auf oder in den Bleiplatten eine Fullmasse enthalten,
da die urspriingliche Plan t6'sche Form, bei welcher die electromotorisch wirksarnen Zersetzungsproducte aus den Bleiplatten selbst ausschliesslicli gehildet wurden, kaum tioch fabricirt werdcn.
2. V c r l a u f d e r E r s c h e i n u n g e n beiin L a d e n u n d
E n t l a d e i i rnit n o r i n a l e r S t r o m s t i i r k e . Wenn man die
StronistLkc durch cingesclialtcte Widerstinde nahe constant
urid auf dcin ,,tiorniaIcti'( Wertli - (1. h. auf dem grosston
Werth, welcher noch gute Nutzefl'ecte liefert - erhalt, so ergcberi sicli etwa die Curven Pig. 11 fur den Verlauf der Spannung an den Klenimen der Elerrierite niit der Zeit. Dic Kreuze
i g estromloseii
ii
Elemente, die ausgezogebedcuteri S ~ ~ ~ ~ n i i u ~der
nen Curvenstreclrcn deli Verlauf dcr Spannung wahrend der
Ladung und Entladung, die gestrichelten Curventheilc den
fernercn Verlauf, falls nicht rechtzcitig unterbrochcn wird, die
punktirten Linieii den ungel'ahren Verlauf der Spannung der
geofineten Elcmente. Fur die Zcit als Abscisse ist liier eiii
bestiinintes Beispiel x u Griinde gelegt. Die Zeiten fur Ladung
und Entladung bei voller Stromstirke schwanken bei verschicclencri Porrnen der Elemerite zwischen vier uiid zelin Stundcn.
Dagegen ist der absolute Werth dcr Spannungen und ihr Verlauf niclit wesentlich voii der Yorm dcr Accumulatoren abhihigig. Selbstverstiiridlich abcr ist die Klemmcnspannung von
tler StromstRrkc alhingig, und z w u ist sie beim Laden um
so niedrigcr, beini Entladcri UIII so holier, jc kleiner die angewendeten Stromstirken sind. Dicse Unterscliierle betragen
jedocli wcgcii des kleincn iniicrcn Widerstandes der Elemente
meist nur einige hundertel, hijclistens 0,15 Volt, so1:inge die
normale Stromstiirke nicht uberscliritten wird.
Die Erfahrung ergibt im eiiixelnen folgcndes: Die Spanriung des ungeladenen offenen Accumultitors VOII 1,O his 1,05
Volt steigt kurz nnch Bcginn der Laclung auf etwa 2,l Volt,
wiichst zuerst langsam, spater rascher auf 2,35 his 2,45 Volt
und bleibt daiin fernerhin wesentlich constant. Von der Zeit
an, wo die Spannung boi gleichbleibcnder Stromstiirke nicht
mehr wachst, geht fast alle zugefiihrte Electricitat in Form
von Wasscrstoff und Sauerstoff verloren. Man wid also die
586
W. Kohlrausch.
Ladung vorher bei n Fig. 11 abbrechen. Leiahte, spater zunehmende Gasbildung pflegt bei 2,2 bis 2,95 Volt - nicht
immer an beidon Electroden gleichzeitig - zu beginner1 und
bis zum Ende der Ladung sehr lebhaft zu werden. Sofort
nach dem Unterbrechen der Ladung sinkt die Spannung urn
den Werth w i , wo 70 den inneren Widerstand des Elementes i
die Stromstike bedeutet. Hat das offene Element einige
Stunden geladeii gestanden, so betragt die Spannung 2,O bis
2,05 Volt.
Das specifische Gewicht der Saure, welches in dem ungeladenen Element 1,ll bis 1,15 betragen soll, steigt beim Laden
je nach der Menge der Saure im Vergleich mit der Fliiche
der Electroden auf den Werth 1,15 bis 1,2.
Bei der Entladung mit norinaler Strotnstiirke pflegt die
Spannung mit dem Werth 1,92 bis 1,95 einxusetzen. Sie sinkt
bei fortgesetzter Entladung anfangs langsam, spater rascher
auf etwa 1,s bis 1,75 Volt, wo die Entladung zu unterbrechen
ist - bei b Fig. 11 -, da. von nun an die Spannung in wenigen
Minuten rapide abzufallen pflegt. Nach Beendigung der Entladung erhebt sich der Werth der Spannung anfangs sehr
rasch, spater allmahlich wieder auf den Werth 1,9 bis 1,95 Volt,
wiirde aber bei wiederholtem Stromschlnss sofort wieder abfallen. Daa specifische Gewicht der S h r e sinkt wahrend der
Entladung wieder auf den Anfangswerth vor der Ladung.
I m allgemeinen eind folgende Mittelwerthe etwa zutreffend.
Die mittlere Spannung betragt beim Laden '415 bis 2,19 Volt,
beim Entladen 1,86 bis 1,9 Volt, normale Stromstarke vorausgesetzt. Daa Verhaltniss beider Sprtnnungen ist etwa 0,87.
90 bis 93 Proc. der hineingeladenen Stunden-AmpBre (Electricitatsmenge) pflegen, wenn die Zeit zwischen Ladung und Entladung 1 bis 2 Tage nicht iiberschreitet, beim Entladen wieder
zu erscheinen. Daher betragt der Nutzeffect eines guten Accumulators in Stunden-Volt - AmpBre (electrische Arbeit) etwa
0,87 x 91,5 = 80 Proc., d. 11. 80 Proc. der Ladungsarbeit sind
bei der Entladung wieder verftigbar.
Die normale Stromstarke richtet sich wesentlich nach der
Grosse der freien, wirksamen Plache der positiven Electroden.
p i e Stromdichte, d. h. die $tromstiirke, welche auf ein Quad-
Accumulatoren,
587
ratdecimeter beiderseitiger Flache der positiven Electrode entfkllt, schwarikt bei verschiedenen Formen zwischen 0,5 ulld
0,7 AmpBre / qdm.
3. D i c M e s s u n g d e s inneren W i d e r s t a n d e s der Ac.
cumulatoreri , welclie wegcii seines geririgen Betrages und der
hohen Spannung bei Anwenclung der gebriiuchlichen Methoden
Schwicrigkeiten bietet, kann lcicht bei den Ladungen und Entladungen sclbst geschehen. 1st e die clectromotorische Kraft,
k die Klcmrnerispariiiuiig, i die Stromstkke, w der innere Wiclersti~iid,so bestohen folgende Gleichungen :
bei der Ladung
k = e + iw,
bei der Entladurig e = k + iw.
Kurz vor der Ladung, beziehungswcise vor cler Entladung,
wenxi die Accumulatoren einige Stunden geruht haben , beobachte man bei offenem Element die electromotorischc Kraft e.
(Siehe untcr 4. Messapparate; die Einschaltung des Torsionsgalvanometers mit dcm erforderliclien Widcrstande maclit keinen
nennenswertlieri Pehlcr, besoriders wenn ein solclies ,,fur schwache
Striime" vcrweridet wird.) Sofort riach dem Schliessen des Ladungs-, bezw. Entladungsstronies messe man die Klemmenspannung k. Die zusanimengchorigen Werthe von I(, e urid i geberi
dcn zugehiirigcn Werth voii 10. Auch cine Messung am Scliluss
der Ladung gibt brauchbare Werthe. Der Widerstand des
ungeladencri Elementes ist wohl wegen des gebildeten Bleisulfates und cles geringeren clectrischen LeitungsvermGgens der
Saure (siehe obcii Nr. 2) etwm grosser ids der des gelaclenen
Elernentes,
Ich fuhre einige Beispicle an. Bci Accuniulatoren niit
5 mm Plattenltbstarid mit je 30 qdni ElcctrodenHache und
20 Ainpbre-Normalstrom faricl ich als iririeren Widerstand im
gelatlenen Zustarlde 0,0046, im ungeladencn 0,0067 Ohm. Die
Bercchnurig dcs Widerstandes der Bleigitter und der SLure
ergab nur 0,0003 Ohm. Bei andcrcn Accumulatoren mit
12 cplm Electroilenfl%clie und ti Anipbre-Normalstrom bei ca.
1 cm Plattenabstanil ergab die Messung 0,025, bezw. 0,02 Ohm,
die Rechnung aus den Bleiplatten und der Saure 0,0015 Ohm.
Der weitaus grosste Theil des inneren W iderstandes steckt
588
W. Kohlrauscli.
demnach in den die Oberflache der Electroden bedeckenden
Bleiverbindungen.
4. M e s s a p p a r a t e . Zur Rlessung der Spannungen verwendet nian am einfachsten ein Siemens’sches Torsionsgalvanometer mit vorgeschaltetem, passendem Widerstande.
Die Messung der Stromstarke geschieht mit einem passendeii
Strommesscr - H a r t m a n n ’ sches Eedergalvanometer oder
dergleichcn - Ein Strommesser sol1 stets in die Accuniulatorenleitung eingeschaltet sein, damit die Stromstirke weder
bei der Ladung, noch bei der Entladung wesentlich uber den
normalen Werth stcigt. Kurzschluss dor Accumulatoren ist
inoglichst zu vermeiden. Zur Bcstimmung des specifischeii
Gewichtes der Sliure dienen diinne Arlioineter von passender
Empfindlichkeit. Das specifische Gewicht der Saure muss voii
Zeit zu Zeit controlirt und eventuell wieder berichtigt werden.
5. E r sclie in u n gen b e i u 11 re g elm a s s i g e r L a du n g
und E n t l a d u n g . Mit je kleinerer Strornstarke man Accumulatoren ladet uiid entladet, um so mehr Stunden-AmpBre
nehmen sie auf, beziehungsweise geben sie auch ab, d. h. urn
so grosser wird ihre OapacitBt. Um so gunstiger wird auch
der gesammte Wirkungsgrad, da niit abnehmender Stromstarke
auch die Differenz der mittleren Ladungsspannung und der
mittleren Entladungsspannung abnimmt. Bei unregelmassigem
Betriebe, wie er im Laboratorium sehr haufig sein diirfte, ist
jedoch der Werth jeder Entladung iiicht von der vorhergehenden Ladung allein, sonderii auch von den hiiheren Ladungen
und Entladungen abhangig. Scliiebt man z. B. im normalen
Betriebe eine sehr lange fortgesetzte Ladung mit kleiner Stromstarke ein, so wird nicht nur der Werth cler erstfolgenden,
sondern in geringerem Maasse auch der der zwciten und eventuell
der dritten nqrmalen Entladung erhoht, werin dic zwischenliegenden Ladurigswerthe auf der iiormaleri Hohe gehalten werden.
Umgekehrt erniedrigt cine eingeschobene vollstiindige Entladung mit schwachem Strom die n&chstfolgenden normalen
Entladungswertlie, oder wcnn diese Erniedrigung verhindert
werden 8011, erfordert eie griissere Ladungswerthe. Offenbar
handelt es sich hier um eine Ruckstandsbildung oder Nach-
688
Accumulatoren.
wirkung , welche jedoch wenig aufgeklart ist. Die Wirkungsgrade unmittelbar aufeinander folgender Ladungen und Entladungen konnen durch solche Unregelmassigkeiten auf 60 bis
70 Proc. herabgedriickt, auch scheinbar auf uber 100 Proc.
gesteigert werrlen. Eine vollstnndige Entladung mit schwachem
Stroin sol1 inan im dlgemeinen vermeiden.
Liingere Ruhe der entladenen Accumulatoren hat starke
Rleisulfatbildung an beiden Electrodcn zur Folge, welche gelegentlich den Widerstand der Elemente derrnassen erhoht,
class nur bei zu Anfang sehr erliohtcr Ladungsspannung ein
erheblicher I~adungsstromzu Stande kommt. Man setze dann
die T m h i g langer d s sonst fort, vermeide es aber tiberhaupt
niiiglichst, Accumulatoren ungelnden Tnge lang stehen zu lassen, dn sie iiberhaupt darunter leiden.
Werden Accumulatoren langere Zeit nicht benutzt, so
lade man sie von Zeit zu Zeit wieder bis zur Gasbildung auf,
da die Ladung mit der Zeit ahnimmt. Es ist den Elementen
nur niitzlich, wenn wiihrend einer liingeren Ruhezeit gelegentlich eine normale Entlatlung unrl sofort nachher eine normale
Laduiig vorgenommen wird.
Vermuthet man, class irgend ein Element einer Batterie
nicht gehiirig Sunctionirt, etwa einen nicht erkennbaren Kurzschluss hat oder dergleichen, so untersuche man die Eleniente
erst gruppenwcisc nnd in der Sehlerhaften Gruppe einzeln auf
ihre Spannung. Eine bequeme Einzeluntersuchung aller Elemente kann man auch so vornehmen, dass man an die Pole
eines kleinen Gliihlampchens, wie solche fiir Busennadeln und
dergleichen fabricirt werden, Drahtschniire mit harten Spitzen
an den freien Enden ansetzt und diese in die Electroden jedes
Accumulators einsticht. Wiihlt man ein Lampchen welches
bei 2 Volt hellroth gliiht, so kann man Uriterschiede cler Spannungcn von 0,l Volt mit einiger Uebung noch erkennen.
6. V c r f a h r e n b e i d e r A u f s t e l l u n g n e u e r A c c u m u l a t o r e n u n d b e i m Nachfiillen d e r S l u r e . Zur Versendung gelangen die Accumulatoren seitens cler Fabriken fast
nie in betriebsfahigsin Zustnnde, sondern meist Platten und
Oliiser einzeln verpackt. Nach dem Empfang sind die Platten
trocken mit einein weichen Pinsel zu reinigen. Sind die Plat-
,
590
I&: Kohkausch.
ten von der Zufuhiungsleista getrennt zum Versandt gelmgt,
so werden sie zunachst mit Blei in der Geblaseflamme wieder
mit derselben verlothet und die Accumulatoren in den Gefassen l) zur Ladung fertig zusammengestellt. Dann wird das
kalte Siluregemisch, am besten und einfachsten aus klluflicher
sogenannter ,,reiner Schwefelsaure" und Itegenwasser dargestellt, langsam eingogossen, moglichst so, dass sie die Platten
erst beim Ansteigen im Qefass bespiilt, moglichst bald die
Ladung begonnen und ohiie Unterbrechung mit normaler Stromstllrke zu Ende gefiihrt. ErhLlt man bei den ersten Ladungen
und Entladungen nicht die zu erwartende Anzahl Stunden
Ampbre, so kann man versuchen, die Accumulatoren stark zu
iiberladen, um die vor der Versendung der Platten vorhanden
gewesene Capacitit wieder zu erreichen. Ich habe den Fall
gehabt, dass Accumulatoren, fllr welclie bei 5 bis 6 Ampere
Normalstrom 45 Ampbre-Stunden Entladung zugesagt waren,
und welche anfangs nur etwa 30 AmpBre-Stunden gaben, durch
zwolfstundiges Ueberladen daueriid auf 47 Ampbre-Stunden
Entladung gebracht wurden.
Mit der Zeit niinmt die Menge cler Saure in den Elementen durcli Verdampfeii und Verspritzen (es ist rathsam,
die Accumulatoren mit Glasplatten zu bedeclten) nb, und es
andert sich auch der Procentgehalt haufig etwas. Eiiiige ma1
kann man Wasser nachfillen, da es nicht auf genaue Innehaltung des Procentgehaltes anltommt. Von Zeit zu Zeit
jedoch muss der Yrocentgehalt der Saure berichtigt werden,
was am besten folgendermassen geschieht.
Man theilt eiiie grossere Batterie in Gruppen von (5 bis
10 Elementon ein, bestimmt mit dem Araometer das mittlere
1) Die Gefiisc sollcn m s Glav oder die Accumulatoren so construirt
sein, dass inan die freilicgenden l'hcile allcr Electrodcu leicht iibcrsehcn
kann. Trennung dtir beidcn Elcctrodcn durc,li stark gespmnte Gummis t r h g e ist nicht gut, d a dic Htrilnge mit dcr Zeit reissen. Die Zufiihrungslekte sol1 aus Blei, nicht uus Kupfer sein, da letztcres durch dic
bei der Gaabildnng mitgerissene Siiure stark leidet. Die yositiven Platten
sollen stark im Rlei sein, weil sic sich sonst lcicht itn Gebraurh werfen
und Veranlassung zu Kurzschlusscn gebcn konnen. Es empfiehlt sich
sehr, eine Accumulatorenbattcrie so aufzustcllen , dass man bequem zwisohen den Platten hindurch selien kann.
Aocumulatoren.
691
specifische Gewicht der Fiillung einer Gruppe in den Elementen selbst oder an entnommenen Proben und ermittelt ungefAhr
auch das fehlende Quantum Flillung. Dieses fehlende Quantum
Saure setzt man zuvor mit solchem Procentgehalt an, dass
durch Mischung mit der noch vorhandenen Fiillung der betreffenden Accumulatorengruppe der gewhnschte Procentgehalt
entsteht. Dann saugt man rnit dem Giftheber die Pallung in
ein grosses Gefass ab, wahrend die Accumulatoren eben entladen sind, giesst das fehlende Quantum hinzu, mischt, ftillt
sofort wieder ein und beginnt die Ladung.
Die gcladenen Accumulatoren zu entleeren, ist nicht rathSam, denn die negativen Electroden erhitzen sich in diesem
Zustande an der Luft bedeutend, weil das fein vertheilte metallischc Blei an deren Oberfiache durch den Sauerstoff der
Luft sehr energisch oxydirt wird. Hebt man eine negative
Platte aus eincm geladenen Accumulator heraus und stellt sie
etwa in Leuchtgas, so fallt diese Erhitzung fort.
7. D i e zum L a d e n am b e s t e n g e e i g n e t e n Dynamom a s c h in e n sind die Nebenschlussmaschinen’), bei welchen
die Bewickelung der Electromagnete (von grossem Widerstand
fur kleine Stromstkke) im Nebenschluss zu dem Anker liegt.
Die Nebenschlussmaschine hat bei otrenem ausseren Stromkreise bekanntlich die hiichste Spannung. Man lasst zum
Zweck der Accumulatorenladung die Maschine offen anlaufen
und schaltet sie, eventuell unter Einfugung eines den Ladungsstrom regulirenden Rheostaten fiir starke Strome, ohne weitercs auf die zu ladende Batterie. Schwankungen in der Tourenzahl der Maschine, welche ihre Spannung etwa unter die
der zu ladenden Elemente sinken lassen kiinnten, fiihren hier
nicht zur Umlwhr des Magnetismus der Maschine, denn die
Accumulatoren wiirden, falls ihre Spannung zeitweise iiberwiegen sollte, die Stromrichtung in der Magnetbewickelung der
Maschine niclit umkehren. Ein solcher Ruckstrom aus den
Accuniulatoren in die Maschine ist jedoch thunlichst zu vermeiden, da er dem Anker schaden kann.
-. -
1) Magnetelectrische Maschinen sind natiirlich eum Laden in derselben Weise wie galvanische Eleinente verwendbar.
592
W. Kohlrausch.
Nebenschlussdynamomaschinen stehen nun in den chemischen und physikalischeu Laboratorien selten zur Verfugung.
Es Bind hier meistens Dynamomaschinen mit einfacher directer
Sdialtung der Electromagnete, oder - und das entspricht den
Laboratoriumszwecken weit besser - Maschinen fir constante
Klemmeiispannung -- Compoundmaschinen oder Gleichspan.
nungsniaschinen - in Gebrauch. Bei der ersteren Maschine
umfliesst nur der Hauptstrom die Scheiikel der Maschine, bei
der letztcren liegen die Schenkelwindungen theilweise im Rauptstrom, theilweise im Nebenschluss zum Anker. Die ersteren
Maschinen darf man nie ohne weiteres, nachdem sie offen angelnufen sind , auf die zu ladenden Accumulatoren schalten,
clenn der sofort entstehende Accumulatorenstrom wurde die
bisher stromlosen .Schenkel cler Maschine ummagnetisiren, Maschine und Batterie wurden hintereinander statt gegeneinander
geschaltet sein, und in den meisten FLllen wurde infolge der
grossen Stromstirke die Bewickelung der Maschine leiden.
Auch bei Gleichspannungsmaschinen mit wenig Eisen und viel
Schenkelwindungen in1 Hauptstrom pflcgt eine Umkehr der
Pole im gleichen Falle einzutretcn, wlhrend Gleichspannungsmaschinen mit viel Eisen und wenig Schenkelwindungen im
Hauptstroin sich fur unseren Fall wesentlich wie Nebenschlussmaschinen verhalten.
I m Laboratorium, wo es sich mclir uni unregelmlssigen
Betrieb und daher darum handelt, in allen Fallen einfach, bequem und ohne viel Wartung des Betriebes zum Ziel zu kommen, wo aber die Riicksicht xuf Busserste Sparsamkeit in der
Ladungsarbeit erst die zweitc liolle spielt, wird man gut thun,
vor Clem Laden dcr Accumu1,ztoren die Dynamomaschinc crst
auf cinen ltheostat mlnufcn zu lnssen und sic, nachdem die
Stromrichtung controlirt ist, auf clic Batteric umzulegen (siche
auch unter 8). Auch beim I d e n selbst wird man aus folgendem Grunde einen Widerstand zwischen Maschine uncl Batterie einschalten.
Wir nehmen an, cs solltc eine Battcrie von 50 Accumulatoren mit jc 0,005 Ohm innereni Widerstand mit 26 Ampere
geladen werden. 1st kein Widerstand zwischen Maschine und
Batterie eingeschsltet, so muss, damit 20 AmpBre in dem
598
Accumulatoren.
Widerstande der Batterie von 0,25 Ohm entstehen, die Scannung der Maschine stets um 5 Volt die der Batterie iibertreffen.
Da nach Nr. 2 die Spannung der Batterie wahrend der Ladung
aber von etwa 105 auf 115 Volt allmiihlich steigt, so muss die
Spannung der Maschine eberiso von 110 auf 120 Volt wachsen
und das lasst sich nur durch allmlihliche Aenderung der Tourenzahl der Maschine, oder bei Maschinen mit Nebenschlussmagneten durch Aenderung des Widerstandes uncl damit der
Stromstiirke im Nebenschluss erreichen.
Wurde man aber eineri Ballastwiderstand von z. B. nur
0,5 Ohm in die Leitung einschalten, so gingen allerdings
200 Volt Ampere, also nahe 10 Proc. der Ladungsarbcit nutz10s verloren; aber wenn man wahrend der ganzen Ladung
die Maschine rnit z. B. 125 Volt Spannung constant arbeiten
liesse, so hatte man zu Anfang der Ladung gcgen 27 Ampere,
zum Schluss noch etwa 13,5 Ampere Ladungsstrom.
Besser aber benutzt man nun 120 Volt Maschinenspannung, beginnt mit 0,5 Ohm Ballastwiderstand und geht von
0,l zu 0,l Ohm allmahlich mit dem Widerstand zuriick, den
Ladungsstrom stets auf nahe 20 AmpBre haltend, bis zum
Schluss der Ladung 'aller Ballastwiderstand ausgeschaltet ist.
Die Einschalturig von Ballastwiderstand hat ausserdem, wie
leicht zu ubersehen ist, den Vortheil, den Einfluss ldeiner
Schwankungen in dcr Maschinenspannung auf die Starke des
Ladungsstromes bedeutend zu vermindern. 1 Volt Schwankung
an der Maschine wiirde in unserem Ealle ohne Ballastwiderstand den Ladungsstrom von 20 Ampere um vier Ampbre, rnit
0,5 Ohm Ballastwiderstand dagegen nur uni 1,3 Ampere iindern.
8. A n o r d n u n g v o n A c c u m u l a t o r e n f u r d e n bequem e n G e b r a u c h i n L a b o r a t o r i e n . Ich habe seit etwa
2'1, Jahren eine Anordnung einer Accumulatorenbatterie im
Laboratorium in Gebrauch, die ich ihrer Bequemlichkeit halber
sehr empfehlen kann, und die ich daher kurz beschreiben will.
Die Batterie, welche in der Institutswerkstatte gebaut wurde,
besteht aus 60 Accumulatoren mit je 16 qdm Oberflache jeder
Electrode. Die positive Electrode wird aus vier, die negative
aus ftinf Platten gebildet, und die P,latten selbst sind starke Bleigitter, welchc sowohl fur die positive a19 fur die negative ElecAuu. d. I'liys.
U.
Cheni. .'A
F. XXXIV.
33
694
W. Kohlrausch.
troae mit einem Brei %us Schwefelsaure und Bleiglatte durch
festes Einstreichen gefiillt wurden.
Die Batterie ist, eingetheilt in 12 Gruppen von je 5 Elementen, auf einem grossen Regal an der Wand aufgestellt, und die
2 Pole jeder Gruppe sind zu Quecksilbernapfen gefiihrt. Pig. 12
zeigt die Schaltung der Batterie auf dem Schaltbrett 11. Die
Kreise siid die Quecksilbernapfe, und die beigesetzten Zahlen
die Ordnungsnummern der Elemente, deren einer Pol rnit den
betreffenden Napfen verbunden ist. Die rnit durch 5 theilbaren Zahlen bezeichneten Quecksilbernapfe sind rnit den negativen Polen, die ubrigen rnit Zahlen bezeichneten Napfe mit
den positiven Polen der Elementgruppen verbunden. m, R, p ,
q sind Hulfsnapfe. Die benachbarten Napfe konnen durch
eine Anzahl gleich langer, starker Bugel aus Kupferdraht verbunden werden. Damit nicht durch Verbindung der Napfe
1 mit 5 , 6 mit 10 u. s. w. Kurzschliisse entstehen konnen,
sind zwischen diesen Napfen Holzklotze auf dem Schaltbrett
befestigt.
Um alle Gruppe hintereinander , also die Batterie auf
120 Volt zu schalten, verbindet man 5-6, 10-11,
15-16,
20-21, 25-26; ferner 31-40, 36-45, 41-50, 46-55, 51
und schliesslich 1-35.
Die Napfe m und q oder
-60,
weiter die Klemmen h und k oder, wenn diese paarweise geschlossen werden, die Doppelklemmen T und t des Schaltbrettes I sind dann die Pole der Batterie.
E e b t man den Biigel 1-35 aus und verbindet statt dessen
m-35 und 9-1, so sind die beiden Halften der Batterie parallel auf 60 Volt geschaltet. m und c/ bleiben Pole der
Batterie.
Ich gebe noch einige andere Bcispiele von Schaltungen:
40 Volt, Verbindungen: 1-6-11,
5-10-15,
15-16,
16-21-26,
20---25-30,
m-35, 35-40-45,
31-36-41,
41 -50, 50-55-60,
46 -51 -56. Pole sind 1 und q.
m20 Volt, Verbindungen: 1-6-11-16-21-25--n,
5-1 0- 15-20-25-30,
35 -40-45-50-b5
- 60-p, 7-3 1
-36-41-46-51-56,
1-36.
Pole sind m und q.
10 Volt, 1-35 unter ,,20 Volt" is auszuheben und dafur
m-35, 1-q einzulegen. Pole bleiben m und q.
Accumulatoren.
595
100 Volt, Verbindungen: 1-6, 6-11, 15-16, 20-21,
25-26, m-35, 31-40, 36-45, 41-50, 46-55, 51-60,
Pole sind 1 und q.
I n leicht ersichtlicher Weise kann man auch die beiden
Halften oder auch beliebige Theile der Batterie getrennt benutzen. Die Klemmenpaare h und k sollen erforderlichenfalls
Strommesser aufnehmen. Die Doppelklemmen B CD des Schaltbrettes I fuhren zu verschiedenen starken Verbrauchsleitungen
uiid konnen mit den Doppelklemmen r s t u durch biegsame
Kabel verbunden werden.
Beim Laden cler Batterie, welches bei Schaltung der Elemente auf 120, 60, 40, 30, 20 oder 10 Volt geschehen kann,
tritt das Schaltbrett I11 in Thatigkeit. 0 ist ein gewohnlicher vierniipfiger Stromwender, I;ein Strommesser, Hein Compas zur Erkennung der Stromrichtung. Eine Wippe E ermoglicht, entweder die zwei Napfe R, oder die zwei Napfe A,
miteinander zu verbinden, und zwar so, dass beim Umschlagen
der Wippe die Verbindung bci A , eintritt, ehe die bei R, aufsind Contactgehoben wird, und umgekehrt. Die Kreuze
knopfe zweier Theile eines Rheostaten aus Nickelinband l), auf
welchen die Kurbeln a 6 c d , durch welche der Strom zufliesst,
nach Bcdarf cingestellt werden kiinnen. Die linke Halfte des
Rheostaten enthalt die Widerstande bis 5 Ohm, theilbar von
Ohm zu Ohm, die rechte fliilfte 1 Ohm, theilbar von 0,2 zu
0,2 Ohm.
Das Verfahren bei Ingangsetzen der Ladung ist folgendes:
Die Wippe E liegt auf R , , die Accumulatoren sind daher ausgeschaltet. Der Strom von der ladenden Dynamomaschine
kommt clurcli die Zuleitung I; zum Stromwender 0,durch
den Strommesser 4 durch e und z. B. 3 Ohm nach a R,,R,,
R, durch 0,8 Ohm nach g iiber €
zum
i Stromwender 0 und
zur Zuleitung L zuruck.
Stromrichtung und Stromsfarke sei den Anforderungen
fur die Ladung entsprechend, und die fur die eigentliche Ladung dienenden Kurbeln b uiid c auf einen Widerstand gestellt, der eine gleiche Stromstarke auch nach Einschaltung
+
1) Nickelinband von 0,1 mm Dicke hiilt pro Quadratmillimeter 10 Ampere aus, ohne Schaden zu leiden.
38'
896
H.Meyer.
der Elemente erwarten lbst. Dann wird die Wippe E a d A,
umgeschlagen, und der Ladungsstrom fliesst jetxt: 0 Fe ZI Accumulatoren A, cg H 0. Durch dime Anordnung wird zum Anlaufen der Maschine und als regulirbarer Ballastwiderstand
vor den Accumulatoren walirend der Ladung derselbe Rheostat
benutzt. Man kann endlich dieseii Rheostat auch beim Entladen der Elemente in Gebrauch nehmen. Das Schaltbrett I
liegt oben in Kopfhiihe vertical, die Schaltbretter I1 und I11
darunter horizontal an der Wand, und unter I11 sind gleich
die Nickelinbander des Rheostaten aufgespannt.
Die ganze Vorrichtung ist sehr bequem und nach kurzem
Gebrauch iibersichtlich in der Handhabung. D a die Accumulatoren der Batterie bei ca. 40 AmpBre-Stunden, d. h. 4800
Volt-AmpBre-Stunden Entladung 10 Ampere normale Stroni starke haben, so kann man von der Batterie 120 Volt und
10 Ampere, oder z. B. 60 Volt und 20 Ampere u. s. w., oder
endlich 10 Volt und 120 Ampere je vier Stunden lang mit
Htilfe weniger Handgriffe haben.
Electrotechn. Inst. der konigl. techn. Efochschule zu H a n n o v e r , Pebruar 1888.
XI. Z u r Best4rnmzcng der W~rmeleitungsfaTLig7ce.IE
sch lecht leitender fester K6rper rtach absolutvna,
calorhnetrischern Maasse; v m H u g o M e y e r .
(Aus den Gottinger Nachr. Nr. 3. 1888; mitgetheilt vom Hm. Verf.)
Nach der Fourier’schen Theorie der Warmeleitung hat
die Temperatur v eines Korpers , der, urspriinglich durch
seine ganze Masse auf die Tempertttur 1 erwarmt, in einen
Raum von der constanten Temperatur 0 gebracht wird, an
der Oberflache des Karpers der Gleichung:
zu gentigen, wo h die aussere, k die innere Warmeleitungaf&higkeit und R die nach aussen gerichtete Normale der
Begrenzungsflache bezeichnet. - I n dem speciellen Falle,
dass der erwarmte Korper in schmelzendes Eis gebracht wird,
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